一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统的制作方法

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1.本实用新型涉及余热电技术领域，更具体地，涉及一种铝用炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统。

背景技术：

2.炭素制品是一种铝工业原料，主要用于电解铝的生产。以石油焦为原料进入炭素煅烧炉，高温煅烧后产生煅后焦。煅烧过程中产生大量可达到800～1050℃的高温烟气，目前行业里一般使用余热锅炉回收高温烟气中的余热产出蒸汽，用于集中采暖、工业用汽或发电。
3.另外煅烧烟气中so2含量较高，一般可达到1500-6000mg/nm3。当设置了余热锅炉进行余热回收时，由于硫的存在，在烟气温度降低后，很容易产生硫腐蚀从而影响锅炉寿命。目前行业里对于煅烧烟气也设置了脱硫系统，但是都是设置在余热锅炉后面。因此余热锅炉防硫腐蚀问题，只能靠自身解决。目前余热锅炉的排烟温度一般定在180～200℃，如果过高，则后续脱硫系统耐温方面承受不了，余热回收不彻底，如果烟气温度过低，则锅炉尾部受热面外管壁温度有可能低于烟气硫露点温度，造成锅炉尾部受热面腐蚀加剧。
4.余热锅炉尾部一般布置若干级省煤器，按烟气温度特点经计算一般设置3级。目前在行业里，余热锅炉尾部省煤器防硫腐蚀方面也做了一些工作，比如：为了降低余热锅炉尾部省煤器腐蚀，通常把受热面材质换成耐腐蚀钢。但是耐腐蚀钢仅能减缓腐蚀，并不能杜绝腐蚀的发生。当煅烧炉处于调试期间、低负荷运行期间，由于烟气量波动或减少，余热锅炉尾部烟气温度仍然出现低于180℃的情况。这时锅炉尾部省煤器腐蚀，是不可避免的。
5.炭素煅烧炉建成投运后就一直运行下去不会停炉，原因是炉内温度较高(达到1000℃以上)，停炉后再启炉时，炉墙因冷热不均容易发生裂纹造成煅烧炉不能继续使用。因此，在煅烧炉行业对后续余热锅炉等设备的稳定性运行要求特别高。
6.因此，急需一种可靠性高的避免余热锅炉腐蚀的技术方案。

技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种余热锅炉给水综合调控系统；所述系统可以保证余热锅炉在变工况、低工况运行时，尾部受热面的烟气温度始终高于烟气硫露点温度，尽可能的避免低温硫腐蚀。
8.为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：
9.一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，所述给水综合调控系统包括依次排列的带一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱的一级省煤器、带二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱的二级省煤器、带三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱的三级省煤器，所述给水综合调控系统还包括水温集控模块dcs、温度采集单元和水控单元；所述温度采集单元由一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器构成；所述余热锅炉给水单元由一级省煤器旁路电动阀组、
二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组构成；其中：
10.所述温度采集单元分别通过一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器对一级省煤器入口、二级省煤器入口、三级省煤器入口和余热炉炉尾部排烟的烟温进行监控，并输出监控一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器和余热炉炉尾部排烟的烟温信号给所述水温集控模块dcs；
11.所述余热锅炉给水单元接收水温集控模块dcs送水信号并通过一级省煤器旁路电动阀组、二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组分别把一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行解列或向一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行供水。
12.进一步，所述锅炉排烟温度传感器设置在一级省煤器入口集箱后；所述一级省煤器温度传感器设置在所述一级省煤器出口集箱与二级省煤器入口集箱之间；所述二级省煤器温度传感器设置在二级省煤器出口集箱与三级省煤器入口集箱之间；所述三级省煤器温度传感器设置在三级省煤器出口集箱前。
13.进一步，所述一级省煤器旁路电动阀组并接在所述一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱之间；所述二级省煤器电动阀组并接在二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱之间；所述三级省煤器电动阀组并接在三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱之间。
14.进一步，在煅烧炉和余热锅炉投入运行时，所述水温集控模块dcs接收到一级省煤器温度传感器输出一级省煤器入口烟温低于180℃时信号时，所述水温集控模块dcs向余热锅炉给水单元发出打开一级省煤器旁路电动阀组信号，把一级省煤器解列，一级省煤器处于“干烧”状态；在一级省煤器解列后，
15.同理；所述水温集控模块dcs接收到二级省煤器温度传感器输出二级省煤器入口烟温低于180℃时信号时，所述水温集控模块dcs向余热锅炉给水单元发出打开二级省煤器旁路电动阀组信号，把二级省煤器解列，二级省煤器处于“干烧”状态；
16.同理，三级省煤器也处于此种状态时，也把三级省煤器解列，锅炉给水直接补入锅筒。
17.有益效果
18.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
19.1、本实用新型通过给水综合调控系统，确保余热锅炉在变工况、低工况运行时，尾部受热面的烟气温度始终高于烟气硫露点温度，尽可能的避免低温硫腐蚀；同时，解决了行业里的一个“顽疾”，既保证余热锅炉安全和稳定运行，又保证炭素煅烧炉的安全稳定运行。
20.2、本实用新型为一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器设置了给水旁路阀组，每组阀组均设有电动阀。通过对某级旁路阀组的控制，可以实现在该级省煤器入口烟气温度低于180℃的时候，能把该级省煤器完全解列，从而避免该级省煤器温度继续降低而造成的腐蚀。
21.3、本实现新型在三级省煤器、二级省煤器、一级省煤器烟气前端设置带远传功能的温度测点，即温度传感器。为了确保各级省煤器入口烟气温度不得低于某一温度，而采取的给水调控方式，即当锅炉尾部各级受热面入口烟气温度低于安全值时，能够对各受热面的投运进行切换，有效、精准、安全对余热炉烟温进行控制。
附图说明
22.图1是本实用新型的一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统结构示意图。
具体实施方式
23.下面根据具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。
24.图1所示的炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，所述给水综合调控系统包括依次排列的带一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱的一级省煤器、带二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱的二级省煤器、带三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱的三级省煤器，所述给水综合调控系统还包括水温集控模块dcs、温度采集单元和余热锅炉给水单元；所述温度采集单元由一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器构成；所述余热锅炉给水单元由一级省煤器旁路电动阀组、二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组构成；其中：
25.所述温度采集单元分别通过一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器对一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器入口和余热炉炉尾的烟温进行监控，并输出监控一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器和余热炉炉尾的烟温信号给所述水温集控模块dcs；
26.所述余热锅炉给水单元接收水温集控模块dcs送水信号并通过级省煤器旁路电动阀组、二级省煤器旁路电动阀组、三级省煤器旁路电动阀组和总给水管路电动阀组分别把一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行解列或向一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行供水。
27.所述锅炉排烟温度传感器设置在一级省煤器入口集箱后；所述一级省煤器温度传感器设置在所述一级省煤器出口集箱与二级省煤器入口集箱之间；所述二级省煤器温度传感器设置在二级省煤器出口集箱于三级省煤器入口集箱之间；所述三级省煤器温度传感器设置在三级省煤器出口集箱前。
28.所述一级省煤器旁路电动阀组并接在所述一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱之间；所述二级省煤器电动阀组并接在二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱之间；所述三级省煤器电动阀组并接在三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱之间。
29.具体操作程序如下：
30.在煅烧炉和余热锅炉投入运行时，当一级省煤器入口烟温如果低于180℃时，一级省煤器入口烟气温度测点将烟温数据传递给dcs，通过dcs控制系统，打开一级省煤器旁路电动阀，把一级省煤器解列，一级省煤器处于“干烧”状态，由于一级省煤器内没有给水通过，不再发生换热，烟气温度不再降低，确保一级省煤器的温度不再降低，从而避免或减轻了硫腐蚀。在一级省煤器解列后，如果二级省煤器入口烟温仍低于180℃，则继续打开二级省煤器旁路电动阀，把二级省煤器也解列，同理，三级省煤器也处于此种状态时，也把三级省煤器解列，锅炉给水直接补入锅筒。
31.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本创造构思的前提下，还可以做出
若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，所述给水综合调控系统包括依次排列的带一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱的一级省煤器、带二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱的二级省煤器、带三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱的三级省煤器，其特征在于：所述给水综合调控系统还包括水温集控模块dcs、温度采集单元和水控单元；所述温度采集单元由一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器构成；所述余热锅炉给水单元由一级省煤器旁路电动阀组、二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组构成；其中：所述温度采集单元分别通过一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器对一级省煤器入口、二级省煤器入口、三级省煤器入口和余热炉炉尾部排烟的烟温进行监控，并输出监控一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器和余热炉炉尾部烟气的烟温信号给所述水温集控模块dcs；所述余热锅炉给水单元接收水温集控模块dcs送水信号并通过一省煤器旁路电动阀组、二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组分别把一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行解列或向一级省煤器、二级省煤器、三级省煤器进行供水。2.根据权利要求1所述的一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，其特征在于：所述锅炉排烟温度传感器设置在一级省煤器入口集箱后；所述一级省煤器温度传感器设置在所述一级省煤器出口集箱与二级省煤器入口集箱之间；所述二级省煤器温度传感器设置在二级省煤器出口集箱于三级省煤器入口集箱之间；所述三级省煤器温度传感器设置在三级省煤器出口集箱前。3.根据权利要求1所述的一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，其特征在于：所述一级省煤器旁路电动阀组并接在所述一级省煤器入口集箱和一级省煤器出口集箱之间；所述二级省煤器旁路电动阀组并接在二级省煤器入口集箱和二级省煤器出口集箱之间；所述三级省煤器旁路电动阀组并接在三级省煤器入口集箱和三级省煤器出口集箱之间。

技术总结

本实用新型提供了一种炭素煅烧炉烟气余热锅炉给水综合调控系统，所述给水综合调控系统包括依次排列的一级省煤器、二级省煤器和三级省煤器，所述给水综合调控系统还包括水温集控模块DCS、温度采集单元和水控单元；所述温度采集单元由一级省煤器温度传感器、二级省煤器温度传感器、三级省煤器温度传感器和锅炉排烟温度传感器构成；所述余热锅炉给水单元由一级省煤器旁路电动阀组、二级省煤器电动阀组、三级省煤器电动阀组和总给水管路电动阀组构成；本实用新型实现对若干给水管道进行综合调控，确保锅炉尾部各受热面烟温处于安全状态而减少甚至规避对锅炉管道的腐蚀。少甚至规避对锅炉管道的腐蚀。少甚至规避对锅炉管道的腐蚀。